DE2062975A1 - Kunststoffgemische auf der Basis von Polyvinylchlorid und aus diesen Gemischen hergestellte Fertigprodukte - Google Patents
Kunststoffgemische auf der Basis von Polyvinylchlorid und aus diesen Gemischen hergestellte FertigprodukteInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
21 HAMBURG 90 ' 8 MÖNCHEN 80
München» 21. December 1970 8.69/26
Solvay et Cie.„ Rue du Prince Albert 33, Brüssel, Belgien
Kunststoffgemische auf der Basis von Polyvinylchlorid und aus
diesen Gemischen hergestellte Fertigprodukte.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf in Fertigprodukte überführbare Kunststoffgemische auf der Basis von Polyvinylchlo-
verbessert«?
rid mit / Wärmeverformungstemperatur und verbesserten mechanischen
Eigenschaften,
Ee ist bekannt» daß bestimmte Fertigprodukte aus Kunststoffen insbesondere
Dachplatten, die aus Polyvinylchlorid hergestellt worden sind, für bestimmte Vervendungszwecke ungenügende Eigenschaften,
insbesondere eine unzureichende Schlagfestigkeit, aufweisen·
Es kann in der Tat im Falle, daß aus den Kunststoffen Dachplatten '
hergestellt werden, durch heftigen Hagelschlag ein nicht wieder gutzumachender Schaden entstehen.
Es ist bekannt, zur Behebung dieses Mißstandes dem Polyvinylchlorid
kleine Mengen an bestimmten Zusatzstoffen, sogenannte Antiscnlagmittelj,
einzuverleiben. Diese Antischlagmittel sind im allgemeinen Polymere mit Kautechukcharakter. Die am häufigsten
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verwendeten Antischlagmittel sind chlorierte Polyäthylene (vgl.
fransöeische Patentschrift 1 170 768) oder Xthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate
(vgl. französische Patentschrift 1 302 '19*0·
Obgleich diese Zusatzstoffe den Endprodukten verbesserte mechanische Eigenschaften verleihen, ist mit ihnen der Kachteil verbunden, daß sie einen ungünstigen Einfluß auf bestimmte andere Eigenschaften
des Polyvinylchlorids ausüben. Außerdem sind diese
^ Zusatzstoffe im allgemeinen teuer und erhöhen spürbar den Verkaufs-
preis der Endprodukte.
Außerdem ist bekannt, daß man die mechanischen Eigenschaften von
Polyvinylchloridplatten verbessern kann, indem man diese in Längsund
Querrichtung verstreckt. Diese Behandlung hat aber einen
schwerwiegenden Nachteil. So wird der Vers'creckungsvorgang in
einem Temperaturbereich, beispielsweise in einem Bereich von etwa 1000C, durchgeführt,in dem das Polyvinylchlorid einen thermoplastischen
Charakter aufweist. Nach dsm Verstrecken wird die erhal-P
tene Platte unter Spannung auf fJaigebungstemperatur abgekühlt. Die
abgekühlte Platte ist zwar in ihren Abmessungen stabil>
wenn jedoch die Umgebungstemperatur, beispielsweise unter der Wirkung
des Sonnenlichtes, steigt, schrumpft die Platte und nimmt bei
100°C wieder ihre ursprünglichen Abmessungen an.
Um die Schrumpfung auf ein Minimum zu beschränken« muß die Platte
- ohne sich au verformen - den normalen Gebrauchstemperaturen
standhalten, beispielsweise den auf Dächern auftretenden Temperaturen.
Es ist also notwendigj daß die Platte eine warmeverformungetemperatur
aufweist, die oberhalb der Gebrauchstemperatur liegt.
109841/1579
BAD OBiGiNAt "'
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit in Fertigprodukte
über fahrbar© Kunst stoff gemische, frei von Antischlagmittel,
verbesserter
auf der Basis von Polyvinylchlorid mit / Wärtneverfonoungatemperatur
und verbesserten mechanischen Eigenschaften·
Die erfindungsgemäßen Gemische sind dadurch gekennzeichnet, dafi
sie eine Wärmeverforinungstemperatur gleich oder oberhalb von TO0C
aufweisen, daß das Basispolymere ein Polyvinylchlorid mit einer K-Zahl nach Pikentscher, gemessen in 1,2-Dichloräthan, gleich oder
oberhalb 65 1st und daft sie als Zusatsstoffe, besogen auf 100 Gew.-Teile
des Basispolytieren,
1) ein bis β Gew.-Teile eines oder mehrerer fester Stabilisatoren
mit einem Schmelspunkt oberhalb der Wärmeverforirangsteoperktur
des Basispolymeren und
2) 0,2-5 Oew.-Teile eines oder mehrerer fester Gleitmittel mit
einem Schmelspunkt oberhalb der Wärmeverformungstemperatur des
Basispolymeren
enthalten.
Teile einer oder mehrerer Verbindungen, die di··· Bigenschaft aufweisen» enthalten.
Bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Qemische hat die Anmelderin
eine Schrumpfungs-Bewertungsmethode ausgearbeitet, der
die verstreckten, aus diesen Gemischen hergestellten Platten unterworfen
werden können, wenn sie unter Bedingungen gestellt
- 4 10 9-8 41/1679
BAD ORIGINAL
werden, die den normalen bei der Verwendung alff Dachmaterial auftretenden
Bedingungen gleichwertig sind.
Die entwickelte Bewertungemethode ist folgende:
Aus dem Harzgemiech wird eine flache Platte von 4 mm Stärke stranggepreßt
und um 100 % in Länge- und Querrichtung verstreckt. Aus der verstreckten Platte schneidet man mit einer Lochzange
drei rechtwinklige Proben mit den Abmessungen 110 χ 35 mm. <£ie
110 mm-Abmeseung ist die Längsrichtunga d.h. die Strangpreßrich-
P tung, sowie drei rechtwinklige Proben gleicher GrOBe,
deren 110 ran Abmessung in Querrichtung liegt, d.h.
rechtwinklig zur Strangpreßrichtung.
Zur Durchfuhrung des Testes muß man fiber einen« mit einem sich
drehenden Probeträger versehenen Warmlufttrockenofen verfügen.
Man bringt die Temperatur des Trockenofens auf 700C, verteilt die
oben erwähnte«Proben auf den Probetrftger und bringt den letzteren
in den Trockenofen. Dann setzt man den Probeträger mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 12 UpM in Bewegung und läßt 24 Std.
laufenο Man entfernt anschließend den Probeträger aus dem Trockenofen, läßt die Proben abkühlen und vermißt anschließend. :s \
Wenn L die Länge der Probe vor dem Durchgang durch den Trocken-·'■■■■'-■
ofen und L^ die Länge nach dem Durchga
pfung r in Prozent durch die Besiehung
pfung r in Prozent durch die Besiehung
ofen und L^ die Länge nach dem Durchgang ist, so wird die Schrum
r ψ ———
L
ausgedruckt.
BAD ORIGINAL
10 9 8 41/157 9 - f>
~
"J! Τ1'·« -1W Ml··*** ! n III!
Die erhaltene Schrumpfung ist das arithmetische Mittel der an
sechs A us gangs prob en gefundenen Werte,,
Aufgrund zahlreicher Versuche hat die Anmelderin festgestellt, daß hinsichtlich der Schrumpfung die Platten vorteilhaft als Dachmaterial
verwendet werden können, wenn die nach der oben beschriebenen Methode gemessene Schrumpfung gleich 1 Ji ist oder unterhalb
von 1 % liegt.
Die erfindwagsgeraäßen Kunststoffgemische eignen sich zur Herstellung von verstreckten Platten bei Einhaltung der oben angeführten
Bedingungen.
Nach diesen ist es notwendig, daß das Harzgemisch eine Wärmeverformungstemperatur
von mindestens 7O°C und das Polyvinylchlorid-Basispolymere eine K-Zahl nach Fikentsoher, gemessen in 1,2-Dichloräthan,
von mindestens 65 und vorzugsweise von 68 - 71 aufweist.
die
Die Kennzeichnung der Zahl K des Polymeren ist ebenso wie/Methode
zu ihrer Bestimmung in der Zeitschrift Cellulose-Chemie 13 (1932)
Seite l6O beschrieben.
Die Wärmeverformungstemperatur wird nach ASTM D 648-56 unter einem Druck von 18,5 kg/cm bestimmt.
Unter Polyvinylchlorid versteht man vornehmlich Vinylchloridhomopolymere.
Jedoch versteht es sich von selbst, daß die
1098A1/157Ö 'bad original '
Mischpolymerisate mit einem überwiegenden Qehalt an vinylchlorid
in gleicher Weise verwendet werden können unter der Voraussetsung,
daß sie die oben angeführten Bedingungen erfüllen.
Das zur Herstellung des Polyvinylchlorids verwendete Polymerisationeverfahren ist bei der vorliegenden Erfindung nicht kritisch.
So können diese Polymeren durch Polymerisation in wässriger Eraulsions
z.B=, nach der französischen Patentschrift 746 969, durch
Polymerisation in wässriges* Suspension, z.B. nach der britischen
w Patentschrift 427 W, durch Blockpolymerisation, z.B. nach der
deutschen Patentschrift 579 048, oder schließlich durch Polymerisation
in der Gasphase, z.B. nach der belgischen Patentschrift
686 088,hergestellt werden.
Die in den erfindungsgemäßen Gemischen vorliegenden Stabilisatoren
und Gleitmittel müssen möglichst fest sein und einen Schmelzpunkt
oberhalb der Wärmeverformung!temperatur des Basispolymeren aufweisen. Man muß mit anderen Worten - um bessere Bedingungen zu
& erhalten - flüssige Zusatzstoffs und feste Zusatzstoffe mit einem
Schmelzpunkt unterhalb der Wärmeverformungstemperatür des Basispolymeren
ausschließen.
Jedoch übt die Anwesenheit eines dieser Susatsstoffe in den Gemischen
in einer Menge gleich oder unterhalb von 1 Gew.-Teil auf
100 Gew.-Teile Polymeres keinen Einfluß auf die Wärme-Verformungstemperatur
des Gemisches und auf die Schrumpfung der verstreckten, aus diesen Gemischen hergestellten Platten aus»
BAD ORIGINAL ." 7 "
109841/157$ . fc
Die in den Beispielen 2 und 3 aufgeführten Genische, in denen ein
und OS6 Gew.-Teile eines flüssigen Stabilisators, in diesem Pail
epoxydiertes Sojaöl, enthalten sind, bestätigen diese Aussage,
während das Vergleichsbeispiel 1 zeigt, daß ein Gemisch, das 2 Gew.-Teile Stabilisator enthält, ungeeignet ist.
Daher wird der unter 1 bezeichnete Bestandteil vorzugsweise in
Mengen von 2,5 - 11,5 Gew.-Teile auf 100 Oew.-Teile Polymeres verwendet .Unter den in Betracht kommenden Stabilisatoren sind besonders die Metallseifen der Cg-C20-Pettsäuren sowie die Stearinsäure und Laurinsäure zu erwähnen. Bevorzugte Stabilisatoren sind
Barium-Cadmiumseifen zusammen mit Bleistearat.
Der unter 2 bezeichnete Bestandteil wird vorzugsweise in einer
Menge von 0,8 - 2,5 Gew.,-Teilen auf 100 Gew.-Teile Polymeres verwendet. Unter den in Betracht kommenden Gleitmitteln sind die
Fettsäureester und Fettaäureamide mit 14 - 34 C-Atomen bevorzugt.
Man wählt beispielsweise die Xthylenglykolester der C^g-C-Q-Fettsäuren oder auch Fettsäureamide, die durch Kondensation von natürlichen gesättigten C^Q-C^-Fettsauren mit Xthylendiamin erhalten werden.
Von den / ~ , die in den erfindungsgemäßen Gemischen verwendet werden kOnnen, sind besonder« Mtthylmethacrylat-Xthylaorylat-Mischpolymerisat, durch Aufpfropfen von Methylaethacrylat
uivl/cxl#r Xthylecrylat auf Polyvinylchlorid erhaltene Miechpolyne-, Hul»/ll«f»-ätyrol-MUohpo\ytnori»Ät·, Vinylohlorid-Vinyl-
109841 /1679
risate und Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisate zu erwähnen.
Die erfindungsgemäßen Gemische können außerdem noch andere Bestandteile,
wie Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, optische Stabilisatoren und Chelate bildende Mittel enthalten.
Die aus den erfindungsgemäßen Gemischen hergestellten verstreckten Platten besitzen gegenüber den nicht verstrecken, aus bekannten
Gemischen hergestellten Platten, die ein Antischlagmittel enthalten,
überlegene mechanische Eigenschaften. Sie sind außerdem hinsichtlich ihrer Lichtstabilität und hinsichtlich ihrer Alterungsbeständigkeit
klar den unter Verwendung der letzteren Gemische hergestellten Produkten überlegen.
Das Beispiel 1 dient zum Vergleich.
Die Beispiele 2-5 erläutern die erfindungegemäß verwendeten
Gemische.
In den Beispielen bedeuten Teile immer Gew.-Teile,
Beispiel 1 (zum Vergleich)
Durch Kneten stellt man das folgende Gemisch her:
Polyvinylchlorid mit einer X-Zahl von 69 und einer
Wärmever formlinge temperatur von 78,¥°C 100
Methylroethacrylat-Äthylacrylat-Mischpolymerisat(90J/10J) 1
Barium-Cadmium-Seife (Schmelzpunkt: I1IS0G) 1»5
Neutrales Bleistearat iu 28 % (Schmelzpunkt: 1000C) 1,2
Epoxydiertes Sojaöl (flüssig) 2
Technisches Gemisch von Fettsäureestern (Schmelzpunkt:850C) 2
— 9 "■ 109841/1S7B-
Technisches Gemisch von Fettsäureestern (Schmelzpunkt: 135°C) 0,2
Das erhaltene Gemisch besitzt eine Wärmeverformungstemperatur von
680C.
Ausgehend von diesem Gemisch wird durch Strangpreßen eine Platte
von *5 ram Stärke hergestellt und um 100 % in Längs- und Querrichtung verstrecktu Die mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle weiter unten aufgeführt.
Polyvinylchlorid mit einer K-Zahl von 69 und einer
Wörsueverformungstemperatur von 78,40C 100
Mefchylmathacrylat-Äthylacrylafc-Mischpolyraerisat (90%/lOJi) 1
Barium-Cadmium-Seif® (Schmelzpunkt: 1420C) ■■"■!·>5
Technisches Gemisch von Fettsäureestern (Schmelzpunkt:850C) 2
Technisches Gemisch von Fettsäureestern (Schmelzpunkt:1350C) 0,2
Das erhaltene Gemisch besitzt eine WärmeVerformungstemperatur
von 700C*
Ausgehend von diesem Gemisch stellt man durch Strangpreßen ein·
Platte von 4 mm Stärke her und verstreckt sie um 100 t in Längsund Querrichtung. Die mechanischen Eigenschaften dieser Platte
sind in der Tabelle weiter unten aufgeführt.
- 10
109841/1579
Polyvinylchlorid mit ©iner K-Zahl von 69 und einer
Warmeverformungstemperatur von 78,H0C 100
Methylmethacrylat-Athylaerylat-Mischpolymerisat (90 %/10$) 1
Barium-Cadmiuin-Seife (Schmelzpunkt: 1420C) 1,5
Neutrales Bleistear&t tu 28 % (Schmelzpunkt: 1000C) 1,2
Epoxydiertes Sojaöl (flüssig) 0a6
Technisches Gemisch von Fettsäureester (Schmelspunkt: 850C) 2
Technisches Gemisch von Fettsäureester^ {Schmelspunkt: 135°C) 092
Das erhalten© Gemisch besitzt eine Wärmeverformungsteisperatur von
' 71,5°C .··■
Ausgehend von di@s@m Qemissh stellt man dureh Strangprsßen eine
Platte von 1 ram Stärke her und verstreckt sie um 100 % in Längsund Querrichtung* Die mechanischen Eigenschaften dieser Platte
sind in der Tabelle unten aufgeführt.
Man stellt durch Kneten das folgende erfindungsgemlße Gemisch her:
Polyvinylchlorid mit einer K~Sahl von 69 und einer Wäraek
verformuEigstemperatur von 78^0C · 100
Methylisefchaerylat-Äthylacrylat-Mischpolymerisat (90 Jf/10 I) 1
Barium-Cadjaiuß-Stife (Schmelzpunkt: 1420C) S
Blei β tear et (Schmelspunkt;: 100°C) I4I
Technisches Oesdsch von Fett säur ees tern (Schmelmpunlct: 850C) 1-3
Das erhaltene Gemisch besitzt eine Wfirneverforioungstei^srstur von
71°C. ;
Ausgehend von diesem üeraisch extrudiert man ein® Platte von 4 »im
Stärke und verstrsckt sie unt 100 % in Längs- und Querrichtung. 1
Die mechanischen Eigenschaften dieser Platte aind in der Tabeli® ,
- 11 -
10 9 8 41/15 7 9 " bad orig/nal
weiter unten aufgeführt.
Beispigl ^
Polyvinylchlorid rait einer K-Zahl von 69 und einer
Wärmeverformungsteraperatur von 78,4°C
Styrol-Acrylnitpil-Mischpolyinerieat
Bariumr-Cadtnium-Seife (Schmelzpunkt:
Bleietearat (Schmelzpunkts 10G0G)
100
5
2
2
0,8
Technisches Gemisch von Fettsäureester iSchsMilspunkt: 1040C) 0,6
Technisches Gemisch von Fettsäureestern (Schmelzpunkt: 860C) 0,5
Das erhaltene Gemisch besitzt eine Wärmeverformingstemperatur von
73°C.
Ausgehend von diesem Gemisch extrudiert man eine Platte von 4 mm
Stärke und verstreckt sie um 100 % in Längs- und Querrichtung. Die mechanischen Eigenschaften dieser Platte sind in der Tabelle
weiter unten aufgeführt. - <--,'·
nische Eigenschaften
Platten, herstellt aus den Ge-ÜbIvcr
des Beispie-
kg/cm2 max. elastische Zugfestigkeit (1) bei 20°C
kg/cm
kg/cm*
Verlängerung bis sub Zerre i br en (1) bei 20°C %
400 35 400 35 400 37
686 686 685.
073 1 073 1 073 1 164 1164
073 1 073 1 073 1 164 1164
1098A1/1S79
77 87 ♦ 86
- 12-
ORIGINAL INSPECTED
Kerfcseiilagzähigkeit <2) kg/e«·2 1 *88? 1 48? 1 48? 1 865 l8?O
Schrumpfung bei ?O°C (3) I 1,7 1 C>,8 0,7 0*8
Cl) flssta Λ3ΧΝ D
<2) «ach PIN 53
<33 nach <dei» weiter oto©n besenriebenen BewertungarBefchode
<2) «ach PIN 53
<33 nach <dei» weiter oto©n besenriebenen BewertungarBefchode
Bei .Darctieiclii dsr Tabelle stellt roan feet, daß die veretreckten
^ Platten j, hergestellt aus den G^miech des Beispieles 1 {dme 2 Qew«-
Teile eines flüssigen Zueatsstoffes enthält), ausgeseiolinete mechanische
Eigenschaften aufweisen, die den mechanischen Eigenschaften der erfindungsgeinäßen Platten (Beispiele 2 - 5) ßleichwertig
sind«
Im Gegensatz dasu sind sie mangelhaft hinsichtlich ihrer Schrumpfung und die Wärme^erforrauiragatemperatur des Geraisches (680C)
ist ungenügend.
w Dl« Vorteile der ei»findungsgemä&en Oeaieche sind für eine besondere
Verwendung geeeigt wordenp nämlich an veretreckten Dachplatten.
Jedoch ist evident, daß die Qemieche auch for gane andere
Zwecke verwendet werden können, bei denen die WÄraeverformungstemperatur
und die mechanischen Eigenschaften kritisch sind.
109841/1670
Claims (1)
- Pate nt ans prüche■\1· In Fertigprodukte überf ührbara Kunststoff gemische auf derverbesserter Basis von Polyvinylchlorid mit / Wärmeverformungstemperatur und verbesserten mechanischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wärmeverforraungstemperatur von 70°C oder oberhalb von 7O°C aufweisen, daß das Polyvinylchlorid-Basispolymere eine K-Zahl nach Fikentscher, gemessen in 1,2-Dichloräthan, von 65 oder oberhalb von 65 besitzt, und daß sie als Zusatzstoffe, bezogen auf 100 Gew„-Teile des Basispolymeren,1) 1 - 8 Gew.-Teile eines oder mehrerer fester Stabilisatoren mit einem Schmelzpunkt oberhalb der Wärmeverformungstemperatur de· Basispolymeren und2) 0,2 - 5 Gew.-Teile eines oder mehrerer fester Gleitmittel mit einem Schmelzpunkt oberhalb der Wärmeverformungstemperatur dee BÄSiapoIyineren enthalten.2« Kunststoffgemisch nach Anspruch 1, dadurchsie außerdem bis zu. 10 Gew.-Teile eines oder mehrerer Verar~ ; hilf*«itt«l · -H/enthalten. . -3* Kunststoffgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft das Polyvinylchlorid eine K-Zahl nach Pikantochers gemessen in 1,2-Dichloräthan, von 68 - 71 aufweist.Ί. Kunststoff gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -· daft sie als Zuiatzatoffet bezogen auf 100 Gew.-Teile Polyvinyl-- Ill ^ 1098Ü1/1578 original inspectedChlorid,1) 2,5 - 4 »5 Gew.-Teile eines oder mehrerer fester Stabilisatoren mit einem Schmelzpunkt oberhalb der Wärraeverforraungsteraperatur des Basispolymeren und■-Λ2) 0,8 - 2,5 Gew.-Teile eines oder mehrerer fester Gleitmittel mit ■ einem Schmelzpunkt oberhalb der Warmeverformungsteroperatur desBasispolymeren enthalten.5o Kunststoffgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß si® als Stabilisatoren eine Barium-Cadmiura-Seife von cg"°C20" Fettsäuren zusammen mit Hleistearat enthalten.6« Kunststoffgemische nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, d&ft sie als Gleitmittel Fettsäureester und/oder Fettsäureamide mit 14 - 34 C-Atomen enthalten.7. Kunststoffgemische nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,Verarbeitungshilfsmitt·! daß sie als " / Methylmetbacrylat-Äthylacrylat-Miechpoly merisate und/oder durch Aufpfropfen von Nethylmethaerylat und/oder Xthylftcrylat auf Polyvinylchlorid erhaltene Mischpolymerisate und/oder Butadien-Styrol-Mischpolymerisate und/oder Vinylchlorid-Vinylather- und Vinylchlorid-Alkylftther-Nisohpolymerisat· und/oder Styrol-Aorylnitril-Nischpolymerieate enthalten.8. Fertigprodukte mit einer Kärmeverformungstenperatur und verbesserten mechanischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus den Kunststoffgemischen nach Anspruch 1-7 hergestellt worden sind. ,109841/157 8 BAD original-.9. Versfcreckte Platten» daöurch gekennzeichnets daß eie durch Strangpreßen und Verstrecken der Kunststoffgeiaieelse nach Anspruch 1-7 erhalten worden sind,10. Verwendung der Kunststoff gemische nach Anspruch 1-7 zur Her stellung von verstreckten Fertigprodukten.BAD ORIGINAL109841/1579
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Citations (1)
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DE1190661B (de) * | 1963-05-07 | 1965-04-08 | Oskar Neynaber & Co A G | Gleitmittel bei der Herstellung von Formkoerpern aus thermoplastischen Massen |
Family Cites Families (2)
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Patent Citations (1)
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DE1190661B (de) * | 1963-05-07 | 1965-04-08 | Oskar Neynaber & Co A G | Gleitmittel bei der Herstellung von Formkoerpern aus thermoplastischen Massen |
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